电机电磁计算说明
三相同步电机电磁计算公式
三相同步电机电磁计算公式当电流通过励磁线圈时，通过右手定则可以得到旋转磁场的磁通方向。
根据安培定理，磁通产生的磁场会导致转子上的导体感应出感应电动势，从而形成转子电流。
根据洛伦兹力定律，磁场和电流的相互作用会导致电磁力，从而实现电机的转动。
在推导电磁计算公式之前，我们需要先引入一些基本参数和符号：Ns：同步转速，单位为转/分钟f：电源频率，单位为赫兹p：极对数，即固定磁极数目的一半N：电机转速，单位为转/分钟s：滑差，定义为（Ns-N）/NsE：转子感应电动势，单位为伏特V：电机端电压，单位为伏特R：每相绕组电阻，单位为欧姆X：每相绕组电抗，单位为欧姆Z：每相绕组阻抗，单位为欧姆根据电压和电流的关系，可以得到以下公式：V=I*Z根据欧姆定律，可以得到以下公式：将上述两个公式联立，并代入感应电动势的表达式，可以得到：I*Z=I*R+E进一步展开化简，可以得到：I*(Z-R)=E如果我们假设转子电流小于感应电动势的电阻电压降，也就是I*X<<E，那么上述公式可以近似化简为：I*Z≈E根据电磁感应定律，可以得到以下公式：E=K*N*B*A其中，K是一个常数，B是磁场的密度，A是转子的面积。
假设电机的电磁转矩为Te，那么可以得到以下公式：Te=Kt*I*I其中，Kt是电磁转矩的比例常数。
Ns=(2*f)/ps=(Ns-N)/NsV=I*ZI*(Z-R)=EE=K*N*B*A通过以上公式，我们可以对三相同步电机的电磁性能进行精确的计算和分析。
这些公式提供了评估电机性能、设计电机参数和优化电机结构的工具。
对于不同的应用需求，可以根据具体情况进行合理选择和定制。
电机学4.44公式
电机学4.44公式电机学4.44公式是电动机的重要公式之一，在电机学中有非常重要的应用。
本文将详细介绍电机学4.44公式的定义、推导及应用，并阐述其在电机领域中的重要性。
一、定义电机学4.44公式是指电动机中电磁感应电势的计算公式，也称为电磁感应电势常数（K）。
其中，电机学4.44公式的数学表达式为：K = 4.44 × f × φ其中，K表示电磁感应电势常数，f表示电机运转的频率，φ表示磁通量。
二、推导电机学4.44公式的推导，需要从电磁感应现象下手。
由法拉第电磁感应定律可知，当导体在磁场中相对运动时，会产生感应电动势。
因此，当旋转子在磁场中旋转时，旋转子中导体上就会产生感应电动势。
根据电磁感应定律，感应电动势的大小与磁通量和导体运动速度密切相关，即：ε = Blv其中ε表示感应电动势，B表示磁感应强度，l表示导体的长度，v表示导体的运动速度。
在电机中，磁通量是由旋转子的磁场产生的，因此磁通量的大小与电机中电流密度和导体几何形状有关。
接下来，我们要推导出磁通量与电机运转的频率之间的关系。
在交流电机中，电流具有正弦形的变化规律，其频率为f，电流的大小则与电机的负载有关。
我们按照牛顿第二定律将导体所在的转子分为质点，将质点所受的电磁力表示为F，其表达式为：F = BILsinθ其中B表示磁感应强度，I表示电流强度，L表示导体长度，θ表示导体和磁场之间的夹角。
由于电机的负载会影响电流的大小，因此我们需要对电机的平均负载进行处理。
假设电机的平均负载为cosθ，则电机中磁通量的大小为：φ = BLcosθp其中p表示电机极对数。
根据交流电机的特性可知，电流在一个周期内的变化次数为f，因此在一个周期内磁通量的变化次数也为f。
因此，电磁感应电势常数K的表达式为：K = ε/φ将前面推导的ε和φ带入上式，化简得到：K = 2πf/60 × p又由于1圈磁通量等于电机中极对数的两倍，因此：K = 4.44 × f × φ三、应用电机学4.44公式在电机领域中具有广泛的应用。
三相同步电机电磁计算公式教程
给定区额定功率PN=75额定电压UN=400额定转速nN=1500额定频率f=50额定功率因数cosφ=0.8额定相数m=3额定电流IN=135.3204388定子计算区极对数P=2通风道数nK=0通风道宽度bK=0定子叠压系数Kfet=0.96定子铁芯净长度Lfet=23.04磁极铁芯总长度lm=24磁极铁芯净长度lfem=22.8线负荷A=437.3640556发热参数Aj=3679.473134磁路计算（39）定子齿距ts= 1.7017 ts1= 1.734425 ts2= 1.930775 ts1/3= 1.778058333 (40)定子齿宽度bt1=0.834425 bt2=0.910775定子齿计算宽度bts=0.859875定子槽深hs= 2.26定子齿计算高度hts‘= 1.82定子轭高度hjs= 3.2定子轭计算高度hjs’= 3.37定子轭磁路长度ljs=13.175085极弧系数αp’=0.7（47）极靴宽度bp=13.42824128磁极偏心距H=0.33121825极靴圆弧半径Rp=12.56878175极靴边缘高度hp'=0.25 (51)极靴中心高度hp= 2.19358252初取漏磁系数σ‘= 1.048970637磁极宽度bm=7.668255488转子轭内径Dir=9转子轭外径Djr=14磁极中心高度hm= 3.70641748磁极侧高度hm‘= 3.768404852转子轭高度hjr= 2.5 (59)转子轭计算高度hjr‘=4转子轭磁路长度ljr= 3.927转子轭轴向长度lr=24.3磁极与轭间的残隙δ2=0.0088实际极弧系数=αp=0.693730948气隙比δm/δ= 1.5最小气隙比极距δ/τ=0.004897064 (66)基波磁场幅度系数α1= 1.1151三次谐波磁场幅度系数α3=0.00646758磁场分部系数fd=0.711265508磁场波形系数fb= 1.108747511直轴电枢反应磁场幅度系数Ad1=0.8532交轴电枢反应磁场幅度系数Aq1=0.33884电枢磁动势直轴折算系数Kad=0.765133172电枢磁动势交轴折算系数Kaq=0.303865124 (74)定子卡氏系数Kδ1= 1.113452078阻尼笼卡氏系数Kδ2= 1.030852295卡氏系数Kδ= 1.147804629（77）空载每极总磁通φ=0.025001113斜槽系数Ksk=0.997146644气隙磁密最大值Bδ=0.711292106定子视在磁密Bts‘= 1.478524606定子轭磁密Bjs= 1.609967011 (82)气隙磁压降Fδ=653.1394979定子齿磁压降Fts=10.738定子轭磁压降Fjs=82.2125304气隙，定子齿，轭磁压降之和Fδtj=746.0900283（86）计算漏磁几何尺寸Υ1=0.409973094Υ2=0.554905146 am= 3.100659528 ap= 3.206420626 hpm= 1.54572168（87）磁极压板厚d‘=0.6磁极压板宽b’=8.2磁极计算长度lm‘=25.2极靴漏磁导Λp= 6.89576E-07极身漏磁导Λm=8.91309E-07磁极漏磁导Λ= 1.58088E-06 (93)每极漏磁通φσ=0.001179482漏磁系数σ= 1.047177195磁极磁通φm=0.026180596磁极极身截面积Sm=184.6762251（97）极身磁密Bm= 1.417648411转子轭磁密Bjr= 1.346738462残隙处磁密Bσ2= 1.422563654极身磁压降Fm=58.56139619转子轭磁压降Fjr=67.5444残隙磁压降Fσ2=100.1484812空载每极磁压降Ffo=972.3443057稳态参数计算(104)定子线圈尺寸αc=0.685397076τy=20.5257745 lF=13.25667083 lE=8.391213665 lB30 (105)线圈半匝平均长度lca=56.51334166定子绕组相电阻（75。
三相同步电机电磁计算公式
150 31.91495584
空载励磁电流Ifo= （130）励磁绕组线规a*b= 励磁绕组导线截面积qf= （132）第n层线圈平均匝长度lfn= Qm
Wm
rm 第n层线圈n= lcf=
(134)Rf(75。)=
0.6479688 0.004138
3.19748665 0.36780445 0.04597556 0.40488548
(172)直流分量时间常数Ta= 控制励磁持续短路电流倍数fko= 额定励磁持续短路电流倍数fkN= 冲击短路电流倍数fy= （176）整步功率Pr=
9有效材料
定子绕组铜重Gcu1= 励磁绕组铜重Gcu2= 定子硅钢片Gfe=
6.482295371 5.325
9.11855881 91.5988 9.16 28 0.5 2 71.98
1.016634338 3.5
43.44247714 6.946167169
5 1061.609472 42.46437888 0.736361089 0.809997198 3.039066562 0.155765707
磁极铁芯净长度lfem=
75 400 1500 50 0.8
3 135.3204388
2 36.92
26 20.4204 20.4204
24 0 0 0.96 23.04 24 22.8
铁芯计算长度li
24.2
最小气隙δ=
0.1
最大气隙δm=
0.15
定子绕组
（20）每极每相槽数q=
4
定子槽数Z1=
0.03280029 0.33303111 1.63964654 7.47053142 147.946378
异步双馈电机电磁计算
轭部磁路长因数
15
八、参数计算
漏抗系数：
Cx
1.6f N ef ( w1kdp1 ) 2 3 pU 10 6
2
定子相电阻：
R1
1w1 w1
a1sa1
103
定子线圈平均匝长：
定子相电阻标幺值：
w1
I KW r1 R1 U
16
定子漏抗标幺值：
Z1 2p
定子绕组短距一般取
Z1 5 y 2p 6
转子绕组节距一般取整（波绕）： y Z 2 2p
Z2 转子绕组短距一般为： y 1 2p
定子绕组系数：
kdp1 kd1 k p1
转子绕组系数： kdp 2
kd 2 k p 2
6
绕组短距分布系数： 绕组节距比：
k p1 sin(1 90 )
——铁心叠压系数
k Fe
4
每槽有效导体数： 每相并联支路数：
Ns1 2 每线圈匝数（双层绕）
a1
Z1N S1 Z1 N S1 W1 6a1 3a1 2
每相每支路串联匝数：
绕阻线规：
a b / a ' b'
每支路导线截面积：
sa1 N1S1
N1
——并绕根数
5
定子绕组节距（整距）： y
k 1
k 2为定转子卡氏系数
t1 (5 bo1 ) 1 2 t1 (5 bo1 ) bo 1
开口或半开口时： k
半闭口时：
k 2
t2 (4.4 0.75bo 2 ) 2 t2 (4.4 0.75bo 2 ) bo 2
三相同步电机电磁计算公式(精)
定子轭高度hjs=3.2定子轭计算高度hjs’=3.37定子轭磁路长度ljs=13.175085极弧系数αp’=0.7 (47极靴宽度bp=13.42824128磁极偏心距H=0.33121825极靴圆弧半径Rp=12.56878175极靴边缘高度hp'=0.25 (51极靴中心高度hp=2.19358252初取漏磁系数ζ‘=1.048970637磁极宽度bm=7.668255488转子轭内径Dir=9转子轭外径Djr=14磁极中心高度hm=3.70641748磁极侧高度hm‘=3.768404852转子轭高度hjr=2.5 (59转子轭计算高度hjr‘=4转子轭磁路长度ljr=3.927转子轭轴向长度lr=24.3磁极与轭间的残隙δ2=0.0088实际极弧系数=αp=0.693730948
中小型三相感应电动机电磁计算程序.
1、已知数据：输出功率P N=4kW电压U N=380V(Y接)相数m1=3频率f=50Hz极对数p ＝1B级绝缘，连续运行，封闭型自扇冷式，中小型三相感应电动机电磁计算程序2、已知数据：输出功率P N=4kW电压U N=380V(Y接)相数m1=3频率f=50Hz极对数p ＝2B级绝缘，连续运行，封闭型自扇冷式，3、已知数据：输出功率P N=5.5kW电压U N=380V(Y接)相数m1=3频率f=50Hz极对数p ＝1B级绝缘，连续运行，封闭型自扇冷式，中小型三相感应电动机电磁计算程序4、已知数据：输出功率P N=7.5kW电压U N=380V(Y接)相数m1=3频率f=50Hz极对数p ＝1B级绝缘，连续运行，封闭型自扇冷式，5、已知数据：输出功率P N=5.5kW电压U N=380V(Y接)相数m1=3频率f=50Hz极对数p ＝2B级绝缘，连续运行，封闭型自扇冷式，中小型三相感应电动机电磁计算程序6、已知数据：输出功率P N=7.5kW电压U N=380V(Y接)相数m1=3频率f=50Hz极对数p ＝2B级绝缘，连续运行，封闭型自扇冷式，7、已知数据：输出功率P N=5.5kW电压U N=380V(Y接)相数m1=3频率f=50Hz极对数p ＝3B级绝缘，连续运行，封闭型自扇冷式，中小型三相感应电动机电磁计算程序8、已知数据：输出功率P N=4kW电压U N=380V(Y接)相数m1=3频率f=50Hz极对数p ＝3B级绝缘，连续运行，封闭型自扇冷式，9、已知数据：输出功率P N=11kW电压U N=380V(Y接)相数m1=3频率f=50Hz极对数p ＝1B级绝缘，连续运行，封闭型自扇冷式，中小型三相感应电动机电磁计算程序10、已知数据：输出功率P N=15kW电压U N=380V(Y接)相数m1=3频率f=50Hz极对数p ＝1B级绝缘，连续运行，封闭型自扇冷式，11、已知数据：输出功率P N=7.5kW电压U N=380V(Y接)相数m1=3频率f=50Hz极对数p ＝3B级绝缘，连续运行，封闭型自扇冷式，中小型三相感应电动机电磁计算程序12、已知数据：输出功率P N=4kW电压U N=380V(Y接)相数m1=3频率f=50Hz极对数p ＝4B级绝缘，连续运行，封闭型自扇冷式，13、已知数据：输出功率P N=5.5kW电压U N=380V(Y接)相数m1=3频率f=50Hz极对数p ＝4B级绝缘，连续运行，封闭型自扇冷式，中小型三相感应电动机电磁计算程序14、已知数据：输出功率P N=18.5kW电压U N=380V(Y接)相数m1=3频率f=50Hz极对数p ＝1B级绝缘，连续运行，封闭型自扇冷式，15、已知数据：输出功率P N=15kW电压U N=380V(Y接)相数m1=3频率f=50Hz极对数p ＝2B级绝缘，连续运行，封闭型自扇冷式，中小型三相感应电动机电磁计算程序16、已知数据：输出功率P N=11kW电压U N=380V(Y接)相数m1=3频率f=50Hz极对数p ＝3B级绝缘，连续运行，封闭型自扇冷式，17、已知数据：输出功率P N=7.5kW电压U N=380V(Y接)相数m1=3频率f=50Hz极对数p ＝4B级绝缘，连续运行，封闭型自扇冷式，中小型三相感应电动机电磁计算程序18、已知数据：输出功率P N=22kW电压U N=380V(Y接)相数m1=3频率f=50Hz极对数p ＝1B级绝缘，连续运行，封闭型自扇冷式，19、已知数据：输出功率P N=18.5kW电压U N=380V(Y接)相数m1=3频率f=50Hz极对数p ＝2B级绝缘，连续运行，封闭型自扇冷式，中小型三相感应电动机电磁计算程序20、已知数据：输出功率P N=22kW电压U N=380V(Y接)相数m1=3频率f=50Hz极对数p ＝2B级绝缘，连续运行，封闭型自扇冷式，21、已知数据：输出功率P N=15kW电压U N=380V(Y接)相数m1=3频率f=50Hz极对数p ＝3B级绝缘，连续运行，封闭型自扇冷式，中小型三相感应电动机电磁计算程序22、已知数据：输出功率P N=11kW电压U N=380V(Y接)相数m1=3频率f=50Hz极对数p ＝4B级绝缘，连续运行，封闭型自扇冷式，23、已知数据：输出功率P N=18.5kW电压U N=380V(Y接)相数m1=3频率f=50Hz极对数p ＝3B级绝缘，连续运行，封闭型自扇冷式，中小型三相感应电动机电磁计算程序24、已知数据：输出功率P N=22kW电压U N=380V(Y接)相数m1=3频率f=50Hz极对数p ＝3B级绝缘，连续运行，封闭型自扇冷式，25、已知数据：输出功率P N=15kW电压U N=380V(Y接)相数m1=3频率f=50Hz极对数p ＝4B级绝缘，连续运行，封闭型自扇冷式，中小型三相感应电动机电磁计算程序26、已知数据：输出功率P N=18.5kW电压U N=380V(Y接)相数m1=3频率f=50Hz极对数p ＝4B级绝缘，连续运行，封闭型自扇冷式，27、已知数据：输出功率P N=22kW电压U N=380V(Y接)相数m1=3频率f=50Hz极对数p ＝4B级绝缘，连续运行，封闭型自扇冷式，中小型三相感应电动机电磁计算程序28、已知数据：输出功率P N=3kW电压U N=380V(Y接)相数m1=3频率f=50Hz极对数p ＝1B级绝缘，连续运行，封闭型自扇冷式，29、已知数据：输出功率P N=3kW电压U N=380V(Y接)相数m1=3频率f=50Hz极对数p ＝2B级绝缘，连续运行，封闭型自扇冷式，中小型三相感应电动机电磁计算程序30、已知数据：输出功率P N=3kW电压U N=380V(Y接)相数m1=3频率f=50Hz极对数p ＝3B级绝缘，连续运行，封闭型自扇冷式，。
永磁直流电机电磁设计算例
永磁直流电机电磁设计算例假设我们要设计一个功率为500W的永磁直流电机，额定电压为24V。
首先，我们需要确定电机的转矩常数和电机的转速范围。
转矩常数表示电机在给定电压下的输出转矩大小。
常用的永磁直流电机转矩常数一般在0.02-0.06Nm/A之间。
假设我们选择一个转矩常数为0.04Nm/A的永磁直流电机。
根据功率和转矩常数的关系，我们可以计算出电机的额定电流为500/0.04=12.5A。
接下来，我们需要确定电机的磁路尺寸和磁路材料。
磁路尺寸决定了电机的体积和重量，而磁路材料的选择直接影响电机的性能和效率。
常见的磁路材料包括硅钢片、铁氧体和软磁合金等。
这里我们选择硅钢片作为磁路材料。
根据电机的功率和额定电流，我们可以计算出电机的额定转矩为500/12.5=40Nm。
接下来，我们需要根据额定转矩和转矩常数计算出永磁体的磁通。
磁通是永磁体产生的磁场大小，它与电机的转矩和电压密切相关。
磁通的计算公式为磁通=转矩/转矩常数=40/0.04=1000Wb。
接下来，我们需要计算出电机的磁场密度和磁力线密度。
磁场密度表示单位面积内的磁场大小，而磁力线密度表示单位长度内的磁场线条数。
根据磁场强度和磁路材料的磁导率，我们可以计算出磁场密度和磁力线密度。
最后，我们需要设计电机的线圈和定子参数。
根据额定电流和电压，我们可以计算出电机的线圈匝数和线圈直径。
定子参数的计算需要根据电机的磁通和磁场密度来决定。
综上所述，永磁直流电机的电磁设计是一个复杂的过程，需要根据电机的功率、转矩和工作条件来选择合适的磁路材料和定子参数。
设计过程需要综合考虑电机的性能、效率和成本等因素，从而确保电机的稳定运行和长寿命。
永磁同步伺服电机电磁计算流程
电机计算与磁场分析1.1 计算程序及算例注：计算采用手算和MathCAD 计算结合使用的方法所以计算结果保留到小数点后三位。
一、 额定数据1．额定功率 5KW N P =2．相数 3m =3．额定电压 直流输出电压 40V d U =额定相电压 217.949V 2.34d N U U +== 三相桥整流考虑二极管压降4．功率因数 cos 0.8ϕ= sin 0.6ϕ=5．额定相电流 310116.071A cos N N N P I m U ϕ⨯==⋅⋅ 6．效率 0.9N η=7．额定转速 100000rpm N n = 8．预取极对数 2p =9．频率 3333Hz 60N pnf ==10．冷却方式 空气冷却 11．转子结构 径向套环12．电压调整率 20%N U ∆≤二、永磁材料选择13．材料牌号 NSC27G 烧结钐钴材料，主要考虑到高温工作环境 该材料高温下退磁小。
14．预计温度 T= 250C 15.剩余磁通密度 20 1.0T r B =0.03%B r rB α=----的温度系数 0r I L B =---的不可逆损失率工作温度下 201(20)(1)0.931T100100Br r r IL B t B α⎡⎤=+--=⎢⎥⎣⎦ 16.计算矫顽力 20760kA/m c H =工作温度下 201(20)(1)707.56KA/m 100100Br C r IL H t H α⎡⎤=+--=⎢⎥⎣⎦17.相对回复磁导率 3010 1.047rr C B H μμ-=⨯=式中 70410H /m μπ-=⨯ 三、永磁体尺寸18．永磁体磁化方向长度 0.35cm M h =19．永磁体宽度 1.56cm M b =20．永磁体轴向长度 5.35cm M L = 21．永磁体段数 1W =22．永磁体每极截面积 28.346cm M M M A L b == 23．永磁体每对极磁化方向长度 20.7cm MP M h h == 24．永磁体体积 311.684cm m M MP V PA h == 25．永磁体质量 31095.812g m m m V ρ-=⨯= 稀土钴材料密度 38.2g/cm ρ=四、转子结构尺寸26．气隙长度 10.19cm δδ=∆+= 均匀气隙空气隙长度10.03cm δ= 非磁性套环长度 0.16cm ∆=27．转子外径 2 3.0cm D = 28．轴孔直径 2 1.0cm i D =29．转子铁心长度 2 5.35cm M L L ==30．衬套厚度 222()0.49cm 2i M h D D h h --∆+==31．极距 2(2)2.105cm 2D pπτ-∆== 径向瓦片形32．极弧系数 0.74p α=33．极间宽度 2(1)0.547cm p b ατ=-= 五、定子绕组和定子冲片34．定子外径 1 4.8cm D =35．定子内径 1212 3.06cm i D D δ=+= 36. 定子铁心长度 1 5.35cm M L L ==长径比λ＝1.7537．每极每相槽数 1q =38. 定子槽数 212Q mpq ==39．绕组节距 3y = 整距绕组,影响下面一些系数40. 短距系数 180sin 12p K β==41. 分布因数 1d K = 42.斜槽因数 1sk K =43.绕组因数 1dp d p sk K K K K ==波形系数 sin()20.91.024i iK φαπα⋅==44.预估永磁体空载工作点 '00.67m b = 工作点范围在0.55-0.75Br 内但高速电机应取小一些。
起动电机的电磁计算
起动电机的电磁计算第一节概述起动电机设计要达到有两个目的：（1）起动机特性与发动机起动特性匹配良好。
（2）起动机性能优越，体积小、重量轻、制造方便。
电磁计算的任务是根据技术要求和额定参数决定电机各部尺寸，选择用合适的材料，并计算电机的性能。
起动机实质上是直流串激电动机，所以其电磁计算的方法与一般的小型直流电机基本相同。
主要不同之处在于：（1）它是由蓄电池供电，端电压随负载加大而下降，因而输出功率也随着蓄电池容量和充电状况以及环境温度的不同而变化。
（2）它是短时工作，一次通电电时间仅5秒钟左右（最大不超过30秒）（3）设计计算时要考虑到制动性能和空载性能，并且需要作出整过功率特性曲线。
起动电机的电磁计算通常是参照小型直流电机的计算程序，以起动机最大输出功率作为主要设计参数进行计算。
其中有些问题仍有待进一步探讨，通过实践逐步予以完善。
下面分几个部分介绍计算方法，主要是提供一些基本思路。
第二节起动机电磁计算基础起动机可以按额定功率计算，或直接根据发动机所要求的起动特性进行计算。
一般要从起动机与发动机起动性能的最有利匹配来决定起动机的技术要求和额定参数以作为设计计算的基础，并结合相关的标准进行设计。
起动机额定参数主要包括额定电压、最大输出功率、最大输出时的转速（额定工作转速）、全制动力矩、蓄电池容量（电源伏安特性）等。
技术要求还包括防护方式、激磁方式、耐久性等内容。
（1）额定电压——指蓄电池标称电压。
常用12V或24V。
（2）最大输出功率——在一定环境温度以及一定的蓄电池状态下起动机输出功率的最大值。
它应大于发动机在该温度下所需的起动功率。
（3）最大输出转速（额定工作转速）——该转速应大于发动机最低起动转速乘以传动比。
（4）制动力矩——在一定的电源状况下，起动机全制动时的转矩。
一般应大于发动机“起步阻转矩”的1.3~1.5倍除以传动比。
（5）蓄电池的容量——起动机工作特性随电源条件不同而变化，因而设计时必须以一定的蓄电池容量和充电状态为依据。
电机输入功率和电磁功率的计算关系
电机输入功率和电磁功率的计算关系
电机输入功率和电磁功率之间存在着密切的关系。
电机输入功
率是指电机从电源吸收的总功率，包括了机械功率损耗和电磁功率。
而电磁功率则是指电机转换电能为机械能的功率。
首先，我们来看电机输入功率的计算。
电机输入功率可以通过
以下公式计算：
输入功率 = 输出功率 / 效率。
其中，输出功率是电机输出的机械功率，效率是电机的工作效率。
电机的效率通常是一个小于1的数值，因为在能量转换过程中
总会有一定的能量损耗。
而电磁功率可以通过以下公式计算：
电磁功率 = 电机的转矩× 转速。
电机的转矩是指电机在旋转时产生的力矩，通常用牛顿·米（N·m）来表示；转速则是指电机的转动速度，通常用每分钟转数
（rpm）来表示。
因此，电机输入功率和电磁功率之间的关系可以用以下公式表示：
输入功率 = 电磁功率 / 效率。
这个公式显示了电机输入功率与电磁功率之间的直接关系。
当电机的效率提高时，相同的电磁功率下，输入功率会相应减小，反之亦然。
这也说明了提高电机效率对于节能和提高设备运行效率的重要性。
除了上述的公式关系外，还需要考虑到电机的负载特性、电机的设计参数、工作环境等因素对电机输入功率和电磁功率的影响。
这些因素都会对电机的实际运行情况产生影响，需要在工程实践中综合考虑。
综上所述，电机输入功率和电磁功率之间的计算关系是通过电机的效率和电机的转矩、转速来联系起来的，而在实际应用中还需要考虑到其他因素的影响。
三相鼠笼式异步电动机电磁计算及其优化
三相鼠笼式异步电动机电磁计算及其优化引言三相鼠笼式异步电动机是一种常见的工业电机，广泛应用于各个行业中。
在电磁计算和优化方面，对三相鼠笼式异步电动机的性能进行分析和优化有助于提高其工作效率和降低能源消耗。
本文将介绍三相鼠笼式异步电动机的电磁计算方法，并讨论其优化策略。
电动机的电磁计算磁路计算在进行电动机的电磁计算之前，首先需要进行磁路计算。
磁路计算主要包括确定电机的磁路参数和磁路中的磁通分布。
通过磁路计算，可以得到电机的磁路阻抗和磁通链路。
定子电磁计算定子电磁计算主要包括定子绕组的计算和定子铁心的计算。
定子绕组的计算是根据电机的设计参数和电机的功率因数来确定绕组的匝数和截面积。
定子铁心的计算是通过磁路计算得到的磁通分布来确定定子铁心的形状和尺寸。
转子电磁计算转子电磁计算主要包括转子导体的计算和转子铁心的计算。
转子导体的计算是根据电机的设计参数和电机的功率因数来确定导体的形状和尺寸。
转子铁心的计算是通过磁路计算得到的磁通分布来确定转子铁心的形状和尺寸。
励磁计算励磁计算主要是计算电机的励磁特性，包括定子励磁电流和转子励磁电流。
通过励磁计算，可以得到电机的励磁电流和励磁特性曲线。
电动机的优化策略材料优化优化电动机的材料可以降低电机的能量损耗和提高电机的效率。
通过选择合适的材料，可以减少电机的磁路阻抗和铜损耗，从而提高电机的效率。
结构优化结构优化主要是通过改变电机的结构来提高电机的性能。
通过优化电机的定子绕组和转子导体的形状和尺寸，可以减少电机的铜损耗和焦耳损耗，从而提高电机的效率。
控制优化控制优化主要是通过改变电机的控制策略来提高电机的性能。
通过优化电机的启动、运行和停止过程，可以降低电机的能量损耗和提高电机的效率。
结论通过电磁计算和优化策略，可以提高三相鼠笼式异步电动机的工作效率和节能性能。
在电磁计算方面，磁路计算、定子电磁计算、转子电磁计算和励磁计算是关键步骤。
在优化策略方面，材料优化、结构优化和控制优化可以显著提高电动机的性能。
电机的电磁场计算方法
电机的电磁场计算方法引言电机是将电能转换为机械能的装置，电机的工作原理是基于电磁感应和电磁力的作用。
了解电机的电磁场分布情况对于设计和优化电机具有重要意义。
本文将介绍电机的电磁场计算方法，包括分析电机的电磁场分布、计算电机的磁感应强度和电磁力等内容。
电机的电磁场分布分析电机的电磁场分布是指电机内部空间各点的磁场强度和方向的分布情况。
电机的电磁场分布分析可以通过解析方法、数值计算方法和实验测量方法来实现。
解析方法解析方法是通过求解电机的磁场分布的数学方程来得到电磁场的分布情况。
常用的解析方法包括矢量势法、有限元法和有限差分法等。
•矢量势法：矢量势方法是求解电机的磁场分布的一种常用方法，它通过求解电机的矢量势方程来得到电磁场的分布情况。
该方法适用于磁场分布具有对称性的电机。
•有限元法：有限元方法是一种广泛应用于电磁场计算的数值方法，它将电机空间划分为多个小单元，通过在每个小单元上建立适当的数学模型，并求解模型的方程来得到电磁场的分布情况。
•有限差分法：有限差分法是一种将电机空间离散化后，通过差分近似求解电磁场分布的方法。
该方法相对简单，容易实现。
数值计算方法数值计算方法是通过计算电机的电磁场分布情况，得到电磁场的分布情况。
数值计算方法通常需要借助计算软件来实现，常用的电磁场计算软件有ANSYS Maxwell、COMSOL Multiphysics等。
数值计算方法适用于复杂几何结构的电机，可以通过建立几何模型、设置边界条件、选择求解方法等步骤来完成电磁场计算。
实验测量方法实验测量方法是通过实验手段来测量电机的电磁场分布。
常用的实验手段包括磁场测量仪器、电磁场扫描仪等。
实验测量方法可以直接测量电机的电磁场分布情况，但需要进行现场实验，并且可能会受到外界干扰。
电机磁感应强度的计算电机的磁感应强度是描述电机磁场强度的物理量，可以通过电磁场测量和数值计算方法来计算。
电磁场测量方法电磁场测量是通过测量电机的磁感应强度来得到电机的磁场分布情况。
电机电磁功率计算公式
电机电磁功率计算公式一、电机电磁功率的基本概念。
电机的电磁功率是指电机通过电磁感应作用，将电能转换为机械能（电动机情况）或者将机械能转换为电能（发电机情况）的这部分功率。
它是电机能量转换过程中的一个关键物理量。
1. 对于直流电动机。
- 已知电枢电动势E = C_e¶hi n（其中C_e为电动势常数，¶hi为每极磁通，n 为电机转速），电枢电流为I_a。
- 电磁功率P_em=E I_a。
- 从能量转换角度来看，电源输入电功率P_1=UI（U为电枢电压，I为总电流，对于并励电动机I = I_a+I_f，I_f为励磁电流；对于串励电动机I = I_a），电枢回路铜损耗p_Cua=I_a^2R_a（R_a为电枢电阻），电磁功率P_em=P_1-p_Cua。
2. 对于直流发电机。
- 同样E = C_e¶hi n，I_a为电枢电流。
- 电磁功率P_em=E I_a。
- 从能量转换角度，发电机输出电功率P_2=UI（U为电枢端电压，I为负载电流），电枢回路铜损耗p_Cua=I_a^2R_a，电磁功率P_em=P_2+p_Cua。
1. 三相异步电动机。
- 设三相异步电动机定子输入功率为P_1，定子铜损耗为p_Cu1，铁损耗为p_Fe，转子铜损耗为p_Cu2，机械损耗为p_mec，附加损耗为p_ad。
- 电磁功率P_em=P_1-p_Cu1-p_Fe。
- 另外，根据等效电路原理，电磁功率P_em=3I_2^′ 2frac{R_2^′}{s}（其中I_2^′为转子折算到定子侧的电流，R_2^′为转子电阻折算到定子侧的值，s为转差率）。
2. 三相同步发电机。
- 设相电压为E_0（空载电动势），相电流为I，功率因数角为φ。
- 电磁功率P_em=m E_0Icosθ（其中m = 3为相数，θ=ψ-φ，ψ为内功率因数角）。
- 从能量转换角度，如果输入机械功率为P_1，机械损耗为p_mec，铁损耗为p_Fe，则电磁功率P_em=P_1-p_mec-p_Fe。
电机设计计算公式
电机设计计算公式1.齿轮传动计算公式：齿轮传动计算公式主要用于计算齿轮传动的传动比、转速、齿轮参数等。
常见的齿轮传动计算公式包括：-传动比（i）=齿轮的齿数比（N1/N2）-输出转速（N2）=输入转速（N1）/传动比（i）-齿轮模数（m）=齿轮的模数（m）=齿轮齿数（N）/齿轮的直径（d）-齿轮系数（C）=π/(2*m)2.功率计算公式：功率计算公式主要用于计算电机的功率输出。
常见的功率计算公式包括：-电机功率（P）=扭矩（T）*角速度（ω）-扭矩（T）=力矩（M）/转动半径（r）3.载重计算公式：载重计算公式主要用于计算电机所需驱动的载重。
常见的载重计算公式包括：-载重（W）=力（F）*路程（l）4.效率计算公式：效率计算公式主要用于计算电机的效率。
常见的效率计算公式包括：- 电机效率（η）= 有用功率（Pout）/ 输入功率（Pin）- 有用功率（Pout）= 电机输出功率（Pout）- 损耗功率（Ploss）5.电磁转矩计算公式：电磁转矩计算公式主要用于计算电机的电磁转矩。
常见的电磁转矩计算公式包括：-电磁转矩（Te）=功率（P）/角速度（ω）=9.55*功率（P）/转速（n）6.磁通计算公式：磁通计算公式主要用于计算电机中的磁通。
常见的磁通计算公式包括：-磁通（Φ）=磁感应强度（B）*磁路截面积（A）7.动反电势计算公式：动反电势计算公式主要用于计算电机的动反电势。
常见的动反电势计算公式包括：-动反电势（E）=导线长度（l）*磁感应强度（B）*速度（v）这些是电机设计中常用的一些计算公式，能够帮助设计师计算和确定电机的各项参数和性能。
三相异步电机电磁转矩计算公式
三相异步电机电磁转矩计算公式
（最新版）
目录
1.三相异步电机的基本概念
2.电磁转矩的定义及计算公式
3.三相异步电机的电磁转矩公式
4.影响电磁转矩的因素
5.结论
正文
一、三相异步电机的基本概念
三相异步电机是一种常用的交流电机，其结构主要包括定子、转子和端盖等部分。
定子是电机的固定部分，通常由三相绕组组成；转子是电机的旋转部分，通常由磁铁或线圈组成。
三相异步电机通过定子绕组与交流电源之间的电磁感应产生转矩，从而实现电机的旋转。
二、电磁转矩的定义及计算公式
电磁转矩是指在电磁场作用下，机械元件产生的扭转变形。
它与力矩密切相关，力矩是使机械元件转动的力。
电磁转矩的计算公式为：T = P / ω
其中，T 表示电磁转矩，P 表示电机的输出功率，ω表示电机的角速度。
三、三相异步电机的电磁转矩公式
三相异步电机的电磁转矩公式为：
T = 9550P / n
其中，T 表示电磁转矩，P 表示电机的输出功率，n 表示电机的转速。
四、影响电磁转矩的因素
影响三相异步电机电磁转矩的主要因素有：
1.电机的输出功率：输出功率越大，电磁转矩越大；
2.电机的转速：转速越高，电磁转矩越小；
3.电机定子绕组的电阻：电阻越大，电磁转矩越小；
4.电机定子绕组的漏抗：漏抗越大，电磁转矩越小；
5.转子磁场的强度：磁场强度越大，电磁转矩越大。
五、结论
综上所述，三相异步电机的电磁转矩公式为 T = 9550P / n，其大小受输出功率、转速、定子绕组电阻、定子绕组漏抗和转子磁场强度等因素的影响。
（完整版）三相异步电动机电磁计算
（完整版）三相异步电动机电磁计算三相电机额定电压U=380V，f=50HZ,机座号Y132，输出P2=8KW， p=4极1.型号：Y132M2.输出功率：P N=8KW3.相数：m1=34.接法：5.相电压：Uφ=380V6.功电流：I w=P2×103m1UΦ=8×1033×380=7.018A7.极对数：p=28.定⼦槽数：Z1=369.转⼦槽数：Z2=3210.定⼦每极每相槽数：Qp1=Z12pm1=362×2×3=311.定⼦外径：D1=21cm定⼦内径：D i1=13.6cm⽓隙长度：δ=0.4mm转⼦外径：D2=13.52cm 13.6-0.04*2=13.52cm转⼦内径：D i2=4.8cm定⼦槽型：半闭⼝圆底槽定⼦槽尺⼨：b o1=0.35cm b1=0.67cm h o1=0.08cm R1=0.44cm h12=1.45cm转⼦槽形：梯形槽转⼦槽尺⼨：b o2=0.1cm b r1=0.55cm b r2=0.3cm h o2=0.05cm h r12=2.3cm12.极距：τ=πD i12p =3.1415×13.64=10.681cm13.定⼦齿距：t1=πD i1Z1=3.1415×13.636=1.187cm14.转⼦齿距：t2=πD2Z2=3.1415×13.5232=1.327cm15.⽓隙长度：δ=0.04cm16.转⼦斜槽距：b sk=t1=1.187cm17.铁芯长度：l=16cm18.铁芯有效长度：⽆径向通风道：l ef=l+2δ=16.08cm19.净铁芯长：⽆径向通风道：l Fe=K Fe l=0.95*16=15.2cmK Fe=0.95（不涂漆）20.绕组型式：单层交叉式21.并联⽀路数：a1=122.节距：1-9,2-10,11-1823.每槽导线数：由后⾯计算的数据根据公式计算为：每极磁通φ1=0.00784wb波幅系数：K A=1.46绕组系数：K dp1=0.96每相串联有效导线数：Nφ1K dp1=K z′U1×10?2K Aφ1×50f1=1.21×380×10?2 1.46×0.00784×5050=401.70 K’z取1.21每相串联导线数：Nφ1=Nφ1K dp1K dp1=401.700.96=418每槽导线数：N1‘=41812=34.83取整数：N1=3524.线规：导线并饶根数与截⾯积之积（式中的值由其后的公式算得）：N1’A1′=I1a1J1=9.16271×5.19=1.7655mm2由此可通过查表知线规为：2-1.06（N-φ）25.每根导线截⾯积：A cl=0.00882cm226.槽有效⾯积：A e=A s-A i=1.1444cm2A s=2R+b s12×(h s′?h)+πR22A i=C i(2h s12+πR)C i-绝缘厚度 h-槽楔厚度 C i=0.08mm27.槽满率：k s=N s1N cl d2A e ×100%=2×35×0.0131.1444=79.5%d-绝缘导线外径 d=1.14mm28. 每相串联导线数：N φ1=Z 1N s1ma 1=35×363=42029. 绕组分布系数：K d1=sin (α2q 1)q 1sin (α2)=0.96q 1=Z 12pm=364×3=3α=2pπZ 1=2×2×180°36=20°30. 绕组短距系数：K p1=sin (β×90°)=1 β=y mq 131. 绕组系数：K dp1=K d1K p1=0.96⼆．磁路计算32. 每极磁通：?1=K E U ?2.22fN ?1K dp1=0.00784Wb =380×0.9232.22×50×420×0.96K E =0.923 K E 范围0.85-0.95 33. 定⼦齿截⾯积:A t1= b t1l Fe Z 12p =76.05cm 2 34. 转⼦齿截⾯积：A t2=b t2l Fe Z 22p=75.95cm 2b t1,b t2-定，转⼦齿宽35. 定⼦轭部截⾯积：A j1=h j ′l Fe =1.877×15.2=28.53cm 2 h j ′=D 1D i12h s +13R =3.7?(0.08+1.45+0.44)+0.443=1.87736. 转⼦轭部截⾯积：A j2=h j2′l Fe =30.65cm 2 h j2′=D 2?D i22h R 23d k =2.016因⽆通风孔d k =037. 空⽓隙⾯积：A δ=τl ef =10.681×16.08=171.8cm 2 38. 波幅系数：K A =1.46 K S =1.276 K A 由饱和系数K S 查得，开始计算时先假定K S39. 定⼦齿磁密：B t1=K A1A t1×104=1.46×0.0078476.05×104=1.505T40. 转⼦齿磁密：B t2=K A1A t2×104=1.46×0.0078475.95×104=1.507T41. 定⼦轭磁密：B j1=12×?1A j1×104=12×0.0078428.53×104=1.37T 42. 转⼦轭磁密：B j2=12×?1A j2×104=12×0.0078430.65×104=1.28T43. ⽓隙磁密：B δ=K A1A δ×104=1.46×0.00784171.8×104=0.666T44. 定⼦齿磁场强度：H T1=20.58A/cm （查表硅钢⽚磁化曲线） 45. 转⼦齿磁场强度：H t2=20.79A/cm （查表硅钢⽚磁化曲线） 46. 定⼦轭磁场强度：H j1=11.44A/cm （查表硅钢⽚磁化曲线） 47. 转⼦轭磁场强度：H j2=8.43A/cm （查表硅钢⽚磁化曲线） 48. 定⼦齿磁路计算长度：h T1′=h s1+h s2+R3=1.597cm49. 转⼦齿磁路计算长度：h T2′=h R1+h R2=2.3cm 50. 定⼦轭磁路计算长度：l j1′=π(D i1?h j1′)4p=7.51cm 51.转⼦轭部磁路计算长度：l j2′=π(D i2+h j2′)4p=2.67cm52. ⽓隙磁路计算长度：δe =δK c1K c2=0.4×1.308×1.031÷10=0.05393cm K c1=t1t1?r1δK c2=t2t2?r2δt-齿距 b0-槽⼝宽53.定⼦齿磁位降：F t1=H t1×h t1′=32.86A54.转⼦齿磁位降：F t2=H t2×h t2′=47.81A55.定⼦轭部磁位降：F j1=C1H j1l j1′=43.31AC1=0.504 定⼦轭部磁路校正系数56.转⼦轭部磁位降：F j2=C2H j2l j2′=9.23AC2=0.41 转⼦轭部磁路校正系数57.⽓隙磁位降：Fδ=0.8Bδδe×104=0.8×0.666×0.05393×104=287.34A58.饱和系数：K s=F t1+F t2+FδFδ=32.86+47.81+287.34287.34=1.28与38项⽐对59.总磁位降：F=F t1+F t2+F j1+F j2+Fδ=32.86+47.81+43.31+9.23+287.34=420.55A60.励磁电流：I m=4.44pFmN?1K dp1=4.44×2×420.553×420×0.96=3.087A61.励磁电流标⼳值：I m?=I mI w =3.0877.018=0.439962.励磁电抗标⼳值：X m?=1I m?=10.4399=2.2732三．参数计算63.线圈平均半匝长度：l c1=l e+2(d+l E′)=31.22cmd=1.5cm(直线部分伸出长) l E′=kτck对2,4极取0.58 τc-平均节距τc=10.54cm64. 线圈端部平均长度：l E =2(l E ′+d )=15.22cm 65. 线圈端部轴向投影长度：f d =l E ′sin α=3.77cm 66. 阻抗折算系数：K z =m 1(N ?1K dp1)2m 2(N ?2K dp2)2=15241式中：对笼型转⼦m 2=Z 2，N ?2=1，K dp2=1 67. 定⼦相电阻：R 1=ρ1N ?1lc1a 1N c1A c1=1.61Ωρ1-导线电阻率标⼳值：R 1?=R 1I w U ?=0.029768. 转⼦导条电阻：R B =K zK B ρB l B A B=1.1407Ω式中：K B =1.04(对铸铝转⼦) ρB -导条电阻率 l B =16cm(转⼦导条长度) A B =0.965cm 2(每根导条截⾯积) 标⼳值：R B ?=R B ×I 2U ?=1.1407×7.018380=0.021169. 转⼦端环电阻：R R =K zρR Z z D R2πp 2A R =0.3467ΩρR-端环电阻系数 D R-端环平均直径（10.7cm） A R-端环截⾯积（2.6cm2）标⼳值：R R?=R R I wU?=0.3467×7.018380=0.00670.转⼦电阻标⼳值：R2?=R B?+R R?=0.0211+0.006=0.027171.漏抗系数：C x=0.4π2fl ef(N?12pq1)(I wU?)×10?5=0.4×3.14152×50×16.08×(42022×3)(7.018380)×10?8=0.0172372.定⼦槽漏磁导：λs1=K U1λU1+K c1λc1=1.2431K U1=1 K c1=1 λU1=0.4097 λc1=0.833473.定⼦槽漏抗：X s1?=(lσ1l ef )λc1C x=(1616.08)×0.8334×0.01723=0.01429lσ1=l1(对⽆径向通风道)74.定⼦谐波漏磁导：λd1=0.0129对60°相带整数槽绕组，且23≤β≤1λd1=π218×[(5q12+1)?(14cq1+23c2?14c3q1)3q12]?K dp12式中:c-短距槽数，c=8q1(1-p)75.定⼦谐波漏抗：x d1?=m1q1τπ2δef K sλd1C x=1.8243×0.01723=0.0314376.定⼦端部漏磁导：λE1=0.67(l E-0.64τc)=5.677877.定⼦端部漏抗：X E1?=(q1l ef )λE1C x=(316.08)×5.6778×0.01723=0.0182578. 定⼦漏抗标⼳值：X 1?=X s1?+X d1?+X E1? =0.01429+0.03142+0.01825=0.0639779. 转⼦槽漏磁导：λs2=λU2+λc2=2.1754 λU2=h R0b 02=0.5(槽上部漏磁导)λL2=1.6754(槽下部漏磁导)80. 转⼦槽漏抗：X s2?=(lσ2l ef)K dp12(Z1Z 2)λs2C x =0.03862=2.2413×0.01723 l σ2=l 281. 转⼦谐波漏磁导：对笼型转⼦：λd2=∑1(k Z 2p ±1)2=0.013K=1，2,3 82.转⼦谐波漏抗：X d2=m 1q 1τK dp12πδef K sλd2C x =1.6757×0.01723=0.0288783. 转⼦端部漏磁导：λE2=0.757(l Bl 21.13+D R 2p)=2.025(对笼型转⼦)84. 转⼦端部漏抗：X E2?=q 1l efK dp12λE2C x =0.3478×0.01723=0.00599 85.转⼦斜槽漏抗：X sk=0.5(b sk t 2)2X d2=0.5×(1.1871.327)2×0.02887=0.0115586. 转⼦漏抗标⼳值：X 2?=X s2?+X d2?+X E2?+X sk ?=0.08503 87. 运⾏总漏抗：X ?=X 1?+X 2?=0.06397+0.08503=0.149四．运⾏性能计算88.满载电流有功分量：I p?=1η=10.88=1.136设η=0.88 η?效率89.满载电抗电流：I x?=σ1X?I p?2[1+(σ1X?I p?)2]=1.0281×0.149×1.1362×[1+(1.0281×0.149×1.136)2]=0.2037式中：σ1=1+I m?X1?=1+0.4399×0.06397=1.0281 90.满载电流⽆功分量：I Q?=I m?+I x?=0.4399+0.2037= 0.643691.满载电动势⽐值：K E=1?(I p?R1?+I Q?X1?)=1?(1.136×0.0297+0.6436×0.06397)=0.925与32项进⾏⽐对92.定⼦电流：I1?=√I p?2+I Q?2=√1.1362+0.64362=1.3056I1=I1?I w=1.3056×7.018=9.1627A93.转⼦导条电流：I2?=√I p?2+I x?2=√1.1362+0.20372=1.154I2=I2?I w K1=1.154×7.018×37.8=306.13AK1-电流折算系数K1=m1N?1K dp1Z2=3×420×0.9632=37.894.转⼦端环电流：I R=Z22πp I2=322×3.1415×2×306.13=779.58A95.定⼦电密：J1=I1a1N c1A c1×102=9.16271×1.76423=5.19A/mm296.线负荷：A1=m1Z?1I1πD i1=3×420×9.16273.1415×13.6=270.22Acm97.热负荷：AJ1=A1J1=1402.4498.转⼦导条电密：J B=I2A B×102=306.130.965×102=3.17A/mm299.转⼦端环电密：J R=I RA R×102=779.582.6×100=2.998A/mm2100.空载电动势⽐值：K E0=1?I m?X1?=1?0.4399×0.06397=0.9719101.空载定⼦齿磁密：B t10=K E0K E B t1=0.97190.925×1.505=1.5813T102.空载定⼦轭磁密：B j10=K E0K E B j1=0.97190.925×1.37=1.4395T103.定⼦齿单位铁损耗：p t1由B t10查表得44.02×10?3W/cm3 104.定⼦轭单位铁损耗：p j1由B j10查表的36.7×10?3W/cm3 105.定⼦齿体积：V t1=2pA t1h t1′=485.68cm3106.定⼦轭体积：V j1=4pA j1l j1′=1713.73cm3107.铁损耗：P Fe=k1pt1V t1+k2pj1V j1对半闭⼝槽：k1=2.5,k2=2P Fe=(2.5×44.02×485.68+2×36.7×1713.73)×10?3= 179.24W标⼳值：P Fe?=P FeP N×103=0.0224108.基本铁耗：P Fe1?=pt1V t1+pj1V j1 P N×10=44.02×10?3×485.68+36.7×10?3×1713.738000=0.01053109.定⼦电阻损耗：P cu1?=I1?2R1?=1.30562×0.0297=0.0506P cu1=P cu1?P N ×103=0.0506×8000=404.8W110. 转⼦电阻损耗：P cu2?=I 2?2R 2=1.1542×0.0271=0.0361 P cu2=P cu2P N ×103=288.8W 111. 风摩损耗：P fv *参考试验值确定为0.01 P fv =P fv ?P N ×103=0.01×8000=80W 112. 杂散损耗：P s *对铸铝转⼦可取0.02P s =P s ?P N ×103=0.02×8000=160W113. 总损耗：∑P ?=P cu1?+P cu2?+P Fe ?+P fv ?+P s ?=0.0506+0.0361+0.0224+0.01+0.02=0.1391 114. 输⼊功率：P 1 =1+∑P =1.1391 115. 满载效率：η=1?∑P ?P 1=10.13911.1391=0.878η?η′η=0.878?0.880.878=?0.0023>?0.005与88项假定值⽐对116. 功率因数：cos φ=1I 1?η=11.3056×0.878=0.872117. 满载转差率：S N =P cu2?P em=0.03611.07797=0.0335P em *-⽓隙电磁功率P em ?=P 1??P cu1??P Fe1?=1.07797118. 额定转速：n N =60f (1?S N )p=60×50×(1?0.0335)2=1449.75r/min119. 最⼤转矩倍数： T max ?=N2×(R 1+√R 1+X ?2)=2×(0.0297+√0.02972+0.1492)=2.66五．起动性能计算I st =(2.5~3.5)T max ?×I w =61.8A120. 起动时槽磁动势： F st =0.707I stN ?1a 1×(K V1+K dp1K d1Z1Z2)√K E0=3071.09A121. 虚拟磁密：B L =F st ×10?41.6δβc=5.0241TβL =0.64+2.5√δt 1+t 2=0.955122. 起动漏磁饱和系数：K as =0.418123. 定⼦槽⼝宽增⼤：?b 01=(t 1?b 01)(1?k as )=0.4874 124. 转⼦槽⼝宽增⼤：?b 02=(t 2?b 02)(1?k as )=0.7141 125. 定⼦槽上部漏磁导减少：?λU1=h r0?0.58h r1b 01(b 01b 01+1.5b 01)=0.1836126. 转⼦槽上部漏磁导减少：?λU2=h R0b 02(b 02b 02+b 02)=0.4397127. 起动定⼦槽漏磁导：λs1st =K U1(λU1??λU1)+K c1λc1=1.0596 128. 起动定⼦槽漏抗标⼳值：X s1st ?=λs1st λs1X s1?=1.05961.2431×0.01429=0.01218129. 起动定⼦谐波漏抗标⼳值：X d1st ?=k as X d1?=0.01218 130. 定⼦起动漏抗标⼳值：X 1st ?=X s1st ?+X d1st ?+X E1? =0.01218+0.01313+0.01825=0.04356131. 挤流转⼦导条相对⾼度：ε=2πh B √b Bb s fρB ×109=1.551h B -转⼦导条⾼度（cm ） b Rb S-转⼦导条宽与槽宽之⽐，对铸铝转⼦为1ρB -转⼦导条电阻率 h B =2.35cm 132. 导条电阻等效⾼度：h ρR =h B φ(ε)k a=2.351.45×1=1.621133. 槽漏抗等效⾼度：h ρx =h B ψ(ε)k a =2.35×0.78×1=1.833 134. 挤流电阻增⼤系数：K R =(1+a )φ2(ε)1+a [2φ(ε)?1]=1.308a =b 1b 2135. 挤流漏抗减少系数：K x =b 2(1+a )2ψ(ε)b px(1+a ′)2(K r1′K r1)=0.888a ′=b 1b pxb px =b 1+(b 2??b 1)ψ(ε)136. 起动转⼦槽下部漏磁导：λL2st =K x λL2=K X ×2h 1b 0+b 1+λL =1.4875 λL =4β(1+α)k τ1137. 起动转⼦槽漏磁导：λs2(st )=(λU2??λU2)+λL2st =1.5478 138. 起动转⼦槽漏抗标⼳值：X s2st ?=λs2st λs2×X s2?=0.0275139. 起动转⼦谐波漏抗标⼳值：X d2st ?=k as X d2?=0.01207 140. 起动转⼦斜槽漏抗标⼳值：X skst ?=k as X sk ?=0.0048 141. 转⼦起动漏抗标⼳值：X 2st ?=X s2st ?+X d2st ?+X E2?+X skst ?=0.05036 142. 起动总漏抗标⼳值：X st ?=X 1st ?+X 2st ?=0.04356+0.05036=0.09392143. R Bst ?=[k R(l efN V2b 02l B)+l B ?(l f ?N V2b 02)l B]×R B ?=0.0276144. 转⼦起动电阻标⼳值：R 2st ?=R Bst ?+R R ?=0.0276+0.006=0.0336 145. 起动总电阻标⼳值：R st ?=R 1?+R 2st ?=0.0297+0.0336=0.0633 146. 起动总阻抗：Z st ?=√R st ?2+X st ?2=0.1133147. 起动电流：I st =I KwZ st=7.0180.1133=61.94A61.94?61.861.94=0.0023<0.005148. 起动电流倍数：I st ?=61.949.1627=6.76 149. 起动转矩倍数：T st ?=R 2(st )Z st ?2(1?S N )=0.03360.11332×(1?0.0335)=2.53。
异步电动机电磁计算程序
20、绕组形式：单层、交叉式
21、并联支路对数：a1=1
22、节距：y1 （1～9、2 ～10、11 ～18）（槽）
23、每槽导体数：Ns1=29
24、导体并绕根数、线径：Nc1dc1=2×Φ1.30 (mm)
25、每根导体截面积：Ac1=π(dc1/2)2 ×10-2 (cm2)
26、槽有效面积：Ae=As-Ai (cm2)
67、定子相电阻：
R1
1 N 1le1
a1Nc1 Ac1
(Ω)
ρ1=0.0217×10-4 Ω·cm （B级绝缘）
标幺值： R1 R1Ikw U NΦ
68、转子导条电阻： RB
K
K B BlB
AB
(Ω)
KB=1.04 （铸铝转子）
ρB =0.0434×10-4 Ω·cm——铸铝材料电阻率（B级） lB ——转子导条长度 (cm) (lB=lt ) AB ——转子导条截面积 (cm2) (转子槽面积） 标幺值： RB RBIkw U NΦ
69、转子端环电阻： RR
K
BZ2 DR 2 p2 AR
(Ω)
DR =D2-hR——转子端环平均直径 (cm) AR=（hR-0.1）×bR ——转子端环截面积 (cm2)
bR=1.0 ——转子端环厚度(cm) 标幺值： RR RR Ikw U NΦ 70、转子电阻标幺值： R2 RB RR
71、漏抗系数：
rR=0.24 (cm) bR3= bR4= hR0=0.05 (cm) hR1=0.1 (cm) hR2=2.5 (cm) hR3=
—— ↑ D2
等槽宽
—— ↑ D2
12、极距：
π Di1
2p
13、定子齿距：
电机的计算公式大全
电机的计算公式大全一、直流电机。
1. 感应电动势（E）- 对于直流发电机，E = C_evarPhi n，其中C_e为电动势常数（C_e=(pN)/(60a)，p为磁极对数，N为电枢绕组总导体数，a为电枢绕组并联支路对数），varPhi为每极磁通（单位为Wb），n为电机转速（单位为r/min）。
- 对于直流电动机，该公式同样适用，感应电动势为反电动势。
2. 电磁转矩（T）- T = C_TvarPhi I_a，其中C_T为转矩常数（C_T=(pN)/(2π a)），I_a为电枢电流（单位为A）。
3. 直流电动机的转速公式。
- 根据E = C_evarPhi n和U = E+I_aR_a（U为电枢电压，R_a为电枢电阻），可得n=frac{U - I_aR_a}{C_evarPhi}。
二、异步电动机。
1. 转差率（s）- s=frac{n_1-n}{n_1}，其中n_1为同步转速（n_1=(60f)/(p)，f为电源频率，单位为Hz），n为电动机的实际转速。
2. 电磁转矩（T）- 转矩的实用公式T = frac{2T_m}{(s)/(s_m)+frac{s_m}{s}}，其中T_m为最大转矩，s_m为临界转差率。
- 最大转矩T_m=frac{m_1pU_1^2}{4π f_1X_20}（m_1为定子相数，U_1为定子相电压，X_20为转子静止时的每相漏电抗）。
3. 定子电流（I_1）- 根据等效电路，I_1=frac{U_1}{Ż_1+frac{Ż_2'}{(1 - s)/(s)}}，其中Ż_1为定子阻抗，Ż_2'为转子折算到定子侧的阻抗。
三、同步电机。
1. 同步转速（n_1）- n_1=(60f)/(p)，与异步电机的同步转速公式相同。
2. 电磁功率（P_em）- 对于隐极同步电机P_em=mfrac{E_0U}{X_s}sinθ，其中m为相数，E_0为空载电动势，U为端电压，X_s为同步电抗，θ为功角。
电机电磁计算说明
鼠笼型转子三相异步电动机电磁计算说明一、主要性能数据1. 电动机五个重要的性能指标效率[η]、功率因数[ϕcos ]、最大转矩倍数[st T ]、堵转转矩倍数[st T ]、堵转电流倍数[st I ]。
2. 电动机的额定值额定功率：电动机在额定情况运行下，由轴端输出的机械功率，单位kW 。
额定电压：电动机额定运行时外加于定子绕组上的线电压，单位V 。
额定频率：电动机额定运行时电网频率，单位Hz 。
额定电流：电动机在额定电压、额定频率下、轴端有额定功率输出时，通过定子绕组的线电流单位A 。
额定转速：电动机在额定电压、额定频率下、轴端有额定功率输出时，转子的转速，单位min /r 。
3. 在电磁计算中什么是标幺值？怎么表示？标幺值是一种比值，它表示的是实际值与基值的比例关系。
一般按下面的方法表示。
如定子相电流1I 的表么值用'1i 表示，KWI I i 1'1=。
4. 为什么在电磁计算中要使用标幺值？在电磁计算中采用标幺值不但可以方便计算，又可清楚的反映各参数之间的关系。
5. 电磁计算中基值有那些。
功率基值：额定输出功率2P ，单位kW 电压基值：额定相电压1U ，单位V 电流基值：功电流KW I ，单位A 阻抗基值：KWI U 1，单位Ω 6. 输出功率的计算过程ηφ⋅⋅⋅⋅=112cos 3U I P (相电压每相电流、11U I )因为，Y 接时13U U N ⋅=，△接时13I I N ⋅=(用相量计算可证明) 故：ηφ⋅⋅⋅⋅=cos 32N N I U P 7. 功电流的计算功电流：132310U P I KW⋅⋅=，单位A 。
二、 三相交流绕组1. 对三相交流绕组的要求a. 在一定的导体数下，获得较大的基波电势和基波磁势。
b. 三相电势和磁势必须对称，即三相大小相等相位互差︒120。
c. 电势和磁势波形尽可能接近正弦波，谐波分量要小。
d. 用铜量少，绝缘性能和机械性能可靠。
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鼠笼型转子三相异步电动机电磁计算说明一、主要性能数据1. 电动机五个重要的性能指标效率[η]、功率因数[ϕcos ]、最大转矩倍数[st T ]、堵转转矩倍数[st T ]、堵转电流倍数[st I ]。
2. 电动机的额定值额定功率：电动机在额定情况运行下，由轴端输出的机械功率，单位kW 。
额定电压：电动机额定运行时外加于定子绕组上的线电压，单位V 。
额定频率：电动机额定运行时电网频率，单位Hz 。
额定电流：电动机在额定电压、额定频率下、轴端有额定功率输出时，通过定子绕组的线电流单位A 。
额定转速：电动机在额定电压、额定频率下、轴端有额定功率输出时，转子的转速，单位min /r 。
3. 在电磁计算中什么是标幺值？怎么表示？标幺值是一种比值，它表示的是实际值与基值的比例关系。
一般按下面的方法表示。
如定子相电流1I 的表么值用'1i 表示，KWI I i 1'1=。
4. 为什么在电磁计算中要使用标幺值？在电磁计算中采用标幺值不但可以方便计算，又可清楚的反映各参数之间的关系。
5. 电磁计算中基值有那些。
功率基值：额定输出功率2P ，单位kW 电压基值：额定相电压1U ，单位V 电流基值：功电流KW I ，单位A 阻抗基值：KWI U 1，单位Ω 6. 输出功率的计算过程ηφ⋅⋅⋅⋅=112cos 3U I P (相电压每相电流、11U I )因为，Y 接时13U U N ⋅=，△接时13I I N ⋅=(用相量计算可证明)故：ηφ⋅⋅⋅⋅=cos 32N N I U P 7. 功电流的计算功电流：132310U P I KW⋅⋅=，单位A 。
二、 三相交流绕组1. 对三相交流绕组的要求a. 在一定的导体数下，获得较大的基波电势和基波磁势。
b. 三相电势和磁势必须对称，即三相大小相等相位互差︒120。
c. 电势和磁势波形尽可能接近正弦波，谐波分量要小。
d. 用铜量少，绝缘性能和机械性能可靠。
2. 三相绕组的分类a. 按槽内层数分类，可分为双层绕组和单层绕组。
b. 按每极每相槽数分类，可分为整数槽绕组和分数槽绕组。
c. 按排列方式可分为，双层绕组可分为迭绕组、波绕组；单层绕组可分为等元件绕组、单层交叉绕组和单层同心绕组。
3. 每极每相槽数q为了使三相电势相等，每相在每极下应占有相等的槽数，该槽数成为每极每相槽数。
一般用q 表示，pm Zq ⋅=（Z 为槽数，p 为极数）。
q 可以是整数，也可以是分数。
q 为分数时cbaq =中c 不能是3或3的倍数。
4. 最大并联支路数a对于整数槽p a =max ，对于分数槽c b a q =，cp a =max 。
5. 极距τ和节距y极距pZ=τ（槽），当线圈的节距τ=y 时成为等距绕组，当τ<y 时成为短距绕组。
在电动机设计中一般采用短距绕组来降低高次谐波的影响。
三、三相交流电机的磁路计算1. 感应电势当磁通密度幅值为m B 的正弦磁场以速度v 切割长度为l 的导体时，会在导体内部感应强度为幅值E 的电势，即v l B E m ⋅⋅=当m B 的单位为T ，l 的单位为m ，v 的单位为s m /m/s 时，E 的单位为V 。
2. 导体电势根据电路基础，导体电势得有效值Φ⋅⋅==f E E mc c 22.2211（推导过程省略），其中f为频率，Φ为每极磁通。
3. 匝电势线圈得两条边在不同极下，感应电势的大小相等、方向相反，且在时间上相差︒180，故整距线圈的匝电势Φ⋅⋅==f E E c t 44.4211，考虑到短距对电势的影响，11144.42p c t K f E E ⋅Φ⋅⋅==，其中)90sin(11︒⋅=τy K p 成为短距系数。
4. 线圈电势ω匝线圈的电势11t y E E ⋅=ω5. 线圈组电势考虑到线圈的分布对电势的影响（存在电角度差），线圈组（q 个线圈）的电势111d y q K E q E ⋅⋅=，其中2sin2sin1a q aq K d ⋅⋅=，称为绕组的分布系数。
（1Q p a π⋅=） 6. 相电势、每相磁通量Φ⋅⋅⋅⋅=f K E dp 144.4ω，其中111p d dp k k k ⋅=，Φ为每极磁通量，ω为每相串联导体数。
在电磁计算中一般要先假定电势求磁通，即1122.2dp K f E⋅⋅⋅=Φω，1)95.0~85.0(U E ⋅=，其中1U 为定子绕组每相电压。
7. 磁通密度、磁势的计算电机的每极磁路通过了2个定子齿、1个定子轭、2个转子齿、1个转子轭、2个气隙。
定子齿部磁密11t st S F B Φ= 转子齿部磁密22t st S F B Φ= 定子轭部磁密1121c c S B Φ⋅=转子轭部磁密2221c c S B Φ⋅=气隙磁密gsg S F B Φ= 其中s F 是反应磁路饱和影响的波幅系数，S 为各部分磁路面积。
在求得磁路各部分磁通密度后，根据铁心的磁化曲线可获得各部分的单位长度磁势at ，用at 乘以各部分磁路长度l 可得到各部分磁路的磁势，但气隙磁势求法不同。
e g g g B AT ⋅⋅=8.0，其中21c c e K K g g ⋅⋅=为有效气隙长度。
将各部分磁路的磁势相加可得每极所需磁势AT 。
磁密的单位为Tesla （国际单位制）或Gauss ，G T 100001= 磁势的单位为A 或)Turn Amp (⋅⋅T A 。
8. 磁化电流满载磁化电流122.2dp m K m pAT I ⋅⋅⋅⋅=ω单位A 。
满载磁化电流标么值kwmm I I i ='激磁电抗标么值'1m m i x =（mm I U X 1=） 空载电势标么值101x i e m ⋅-=（110X I U E m ⋅-=），其中1x 为考虑定子槽漏磁、端部漏磁、谐波影响的等效电抗，其实际值的单位为Ω。
满载电势标么值)(111x i r i e r p ⋅+⋅-=（)(111X I R I U E r p ⋅+⋅-=）其中p i 为定子电流中的有功分量的标么值ϕηcos 11⋅==i i p ，r i 为定子电流中的无功分量ϕsin 1⋅=+=i i i i x m r ，x i 为满载电抗电流其大小反应了电机的漏磁、谐波影响的程度，可用电路法直接求解出。
利用电机空载电势和满载电势的比值可轻松求出空载磁路特性（如1010t t B ee B =），根据空载磁路可得空载磁化电流10022.2dp m K m pAT I ⋅⋅⋅⋅=ω9. 电机的电流电流是电机计算中的最关键参数，电磁计算其实就是计算电机各部分电流。
有功电流概念：有功电流是指定子电流中以做功（发热或产生机械能）形式消耗掉的部分，用p I 表示。
无功电流概念：无功电流是指定子电流中用于能量转换（激励磁通、电抗电流）的部分，其本身不产生热量，用r I 表示。
定子电流是有功电流分量和无功电流分量的矢量和，用1I 表示。
221r p I I I +=，转子电流（导条电流）222x p i i i +=，有效值21122Q K m I i I dp KW⋅⋅⋅=ω，试中211Q K m dp ⋅⋅ω是将转子电流折算到定子侧的电流变比，由于铸铝转子绕组是一个对称的多相绕组（每根导条为一相），实际上转子绕组共有N 根导体，其绕组系数为1。
端环电流pQ I I R ⋅⋅=π22，即表示将端环电流按电角度（2Q p⋅=πα）折算后，用导条电流计算。
四、 电动机的功率方程1. 平衡方程fw s cu fe cu P P P P P P P -----=2112是功率平衡方程。
方程中所有项目都为有功功率即以发热和做功的形式消耗，以下逐项说明。
2. 额定功率ϕηcos 32⋅⋅⋅⋅=N N I U P 是通过电机转轴输出的额定机械功率。
3. 输入功率ϕcos 31⋅⋅⋅=N N I U P 是输入电机的有功电功率。
4. 定子铜耗12113R I P cu ⋅⋅=是定子电流与定子电阻产生的电功率，也发热形式消耗。
5. 定子铁耗m fe R I P ⋅⋅=203（）是定子铁心受磁滞现象和涡流现象影响的热损耗，在实际计算中是通过铁心磁路各部分磁通密度查到对应的每单位损耗值，再乘以铁心总重量，在通过校正系数得到的。
铁耗的大小与最大磁密、额定频率、材料用量、单片厚度成正比。
注意，实际中还存在转子铁耗，但转子频率非常低12f s f ⋅=，故可忽略不计。
6. 转子铜耗2222R I P cu ⋅=是转子电流与转子电阻产生的电功率，也发热形式消耗。
7. 杂散损耗s P 是反应漏磁通、谐波磁通、磁谐波磁通产生的有害附加转矩对电机的损耗，一般按经验或标准选取。
8. 机械损耗fw P 是考虑风扇和轴承对电机的损耗，一般按经验取。
9. 转差率fws fe cu P P P P P S +++='22表示为铜耗占总电磁功率的比例，式中'fe P 为旋转铁耗约占铁耗的65％。
10. 效率12P P =η为输出功率与输入功率的比值。
11. 功率因数11cos I I I I p KW=⋅=ηϕ 五、最大转矩电动机的最大转矩与额定电压的平方成正比，与频率成反比。
转差率可以影响最大转矩时转差点。
六、 起动计算鼠笼型转子电动机的起动计算十分复杂，因为起动时，起动电流很大，导致磁路饱和，磁路的各个参数改变，不能按原磁路参数计算。
另外由于转子导条有集肤效应（又称挤流效应）使转子的有效槽高变短，又改变了转子参数。
下面简单介绍一下这些关键参数。
Z K 起动时由于磁路饱和引起漏抗变化系数。
R K 考虑集肤效应使转子电阻增加系数。
一般大于1 X K 考虑集肤效应使转子电抗减小系数。
一般小于1起动电流倍数'1'111i z I Z U I st st st ⋅=⋅=，表示起动电流与额定电压成正比与起动阻抗成反比。
起动转矩倍数)1('2'2S z r T ststst -=，所以要想明显的增大起动转矩，就需要增大转子起动电阻在总起动阻抗中的占有率。
七、 电磁计算中关键尺寸及其影响1. 冲片、槽形尺寸在相同磁密的情况下冲片尺寸越大其磁通越大，也就是出力越大。
SB Φ=。
在相同冲片的下，定子槽形越大，其能容纳的导体面积越大，可以降低电密，减小热负荷，减小电阻（匝数不变）和定子铜耗，降低槽满率（匝数、线规不变），但定子齿部磁密升高，激磁电流增大导致定子电流增大（满载时影响不大），铁耗增大。
在相同冲片的下，转子槽形增大，可降低导条电密，减小热负荷，减小转子电阻和转子铜耗，但转子齿部磁密升高，激磁电流增大导致定子电流增大（满载时影响不大），无转子铁耗故铁耗不受影响。
但影响最大的是起动性能，使起动转矩大幅下降。